Temat: BADANIE WENTYLATORA ODŚRODKOWEGO
Skład zespołu:
1. Marcin Kamianowski
2. Grzegorz Grabski
3. Kajetan Dobrenko
1. Wprowadzenie
Wentylator odśrodkowy jest to wentylator działający na zasadzie przepływu powietrza spowodowanego siłą odśrodkową wywołaną obrotami koła łopatkowego.
Celem przeprowadzenia badań jest doświadczalne wyznaczenie charakterystyk prędkościowych w funkcji ilości obrotów oraz charakterystyk dławieniowych w funkcji zmiennych oporów przepływu (za pomocą kryz pomiarowych o różnych średnicach otworów).
2. Krótki opis stanowiska pomiarowego W skład stanowiska pomiarowego weszły następujące urządzenia :
- wentylator odśrodkowy
- szafa sterownicza z amperomierzem, woltomierzem oraz prędkościomierzem ilości obrotów
- rurka Prandtla mierząca ciśnienie statyczne
- manometr mierząc spadek ciśnienia w dyszy
- kryzy pomiarowe o różnych średnicach (od 70mm do 225mm) 3. Wyniki pomiarów
h1,h2 – wskazania manometru
h0=-0,3, stan zerowy (widać manometr nie był właściwie skalibrowany) Badanie charakterystyki prędkościowej Obr/min I[A] U[V] h2
h1
650
4 220 1,5 1,15
800
4,1 220 2,8 2,1
900
4,3 220 3,8 2,8
1000
5 220 4,7 3,4
1100
5,3 220 5,6 4,35
Badanie charakterystyki dławieniowej
Charakterystyka przy 900 obr/min Ø kryzy h2
h1
70
0,2 2,8
95
0,45 2,8
110
0,9 2,8
130
2,1 2,8
150
2,5 2,8
225
3,5 2,8
4. Wzory
Spadek ciśnienia w dyszy:
Δp= g ρ ( h − h ) c
1
0
Nadciśnienie statyczne w rurze pomiarowej: p = g ρ ( h − h ) st
c
2
0
Gęstość powietrza w rurze pomiarowej: p + p
ρ= o
st
RT o
Prędkość przepływu powietrza przez dyszę : w 2= α√2Δp ρ
gdzie α =0,97 – współczynnik przepływu powietrza Wydatek wentylatora:
πd 2
V =
w
4
2
gdzie d= 0,12m – średnica dyszy normalnej Prędkość przepływu powietrza przez rurę pomiarową: 4V
d 2
w 1=
=(
) w
πD 2
D
2
gdzie D=0,3m – średnica rury pomiarowej Ciśnienie dynamiczne w rurze pomiarowej: w 2
p = 1 ρ
d
2
Całkowite ciśnienie spiętrzenia wentylatora : H = p + p C
d
st
Moc oddana przez wentylator: N = f H V
u
c
gdzie f – współczynnik ściśliwości czynnika (f=1 dla Hc < 3000 ) Moc pobierana przez silnik: N = UI
el
Sprawność wentylatora:
N
η= u
N el
5. Charakterystyki prędkościowe Δ p
p
ρ
W
W
p
H
N
I
N
η
Obr/min
st
2
V[m3/s]
1
d
c
u
el
[N/m2]
[N/m2]
[kg/m3] [m/s]
[m/s]
[N/m2]
[N/m]
[W]
[A]
[W]
[%]
650
141,96
176,22
1,17
15,09
0,17
2,41
3,41
179,64 30,65
4
880
3,4
800
234,96
303,5
1,17
19,4
0,21
3,1
5,65
309,16 67,82 4,1
902
7,5
900
303,5
401,4
1,18
22,04
0,24
3,52
7,31
408,71 101,85 4,3
946
10,8
1000
362,24
489,51
1,18
24,07
0,27
3,85
8,72
498,24 135,58
5
1100 12,3
1100
455,25
577,63
1,18
26,97
0,3
4,31
10,96 588,59 179,48 5,3 1166 15,4
Charakterystyka prędkościowa
0,18
0,16
0,14
0,12
0,1
]
[%η 0,08
0,06
0,04
0,02
0
600
700
800
900
1000
1100
1200
Obr/min
6. Charakterystyki dławieniowe Ø
Δ p
p
ρ
W
W
p
H
N
I
N
η
kryzy
st
2
V[m3/s]
1
d
c
u
el
[N/m2] [N/m2] [kg/m3] [m/s]
[m/s]
[N/m2]
[N/m]
[W]
[A]
[W]
[%]
[mm]
70
303,5
48,95
1,17
22,08
0,08
1,2
0,84
49,8
4,23
4,3
946
0,4
95
303,5
73,42
1,17
22,08
0,16
2,21
2,87
76,3
11,94
4,3
946
1,3
110
303,5 117,48
1,17
22,07
0,21
2,97
5,16
122,65 25,72
4,3
946
2,7
130
303,5 234,96
1,17
22,06
0,29
4,14
10,06 245,04 71,72
4,3
946
7,6
150
303,5 274,13
1,17
22,06
0,39
5,51
17,84 291,98 113,76
4,3
946
12
225
303,5 372,03
1,17
22,05
0,88
12,4
90,35 462,39 405,14
4,3
946
42,83
Charakterystyka dławieniowa
0,45
0,4
0,35
0,3
]
0,25
[%
0,2
η
0,15
0,1
0,05
0
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
d Kryzy [m]
7. Wnioski końcowe
- współczynnik ściśliwości nie ma wpływu na wyniki (za niskie ciśnienie spiętrzenia)
- wraz z obrotami na minutę rośnie wydajność wentylatora
- wraz z średnicą kryzy róśnie wydajność wentylatora